Photoakustische Tomographie Simulation von Signalen und deren Rekonstruktion zu Schnittbildern

Die photoakustische/thermoakustische Bildgebung ist ein neues Verfahren für medizinische Anwendungen. Durch die Kombination der Vorteile der optischen Bildgebung (hoher Kontrast) und der Ultraschall- Bildgebung (hohe Auflösung) öffnen sich neue Anwendungsmöglichkeiten, wie die Brustkrebs- /Hautkrebsdiagnose. Mittels kurzer Laserpulse (Pikosekunden - Nanosekunden) wird das zu untersuchende Objekt angeregt. Die Laserstrahlung wird je nach spezifischer Absorptionsrate im Gewebe absorbiert, wodurch es zu einer plötzlichen Wärmeausdehnung kommt - dem sogenannten photoakustischem Effekt. Während dieser schlagartigen Ausdehnung wird ein breitbandiges Signal erzeugt, welches je nach Beschaffenheit der Probe und Größe des Objektes Frequenzen von wenigen Kilohertz bis Megahertz enthält. Für die Detektion solcher breitbandigen Ultraschallwellen wurden bei der UAR in Kooperation mit den Universitäten Graz und Innsbruck neuartige Detektoren entwickelt - sogenannte integrierende Detektoren. In der vorliegenden Arbeit finden sich vorbereitende Simulationen von photoakustischen Signalen und deren Rekonstruktion zu Schnittbildern mittels Time Reversal.